Máy di chuyển thông minh: Đóng gói với điều khiển đa đai

Cùng với Siemens, Meypack đã phát triển giải pháp điều khiển đa đai thông minh cho hệ thống định vị và chuyển sản phẩm liên tục tốc độ cao.

Tại sao khách hàng đóng gói yêu thích Vành đai thông minh?

Khi khách hàng quá hài lòng với hiệu suất của một máy mới đến nỗi họ ngay lập tức đặt hàng tiếp theo cho ba máy nữa, thì nhà sản xuất máy hẳn đã làm điều gì đó đúng. Điều đã được thực hiện đúng trong trường hợp này: một giải pháp sáng tạo để chuyển sản phẩm liên tục tốc độ cao và định vị trong máy đóng gói túi do Meypack và Siemens phát triển. Giải pháp này sử dụng các ứng dụng Intelligent Infeed và Intelligent Belt (iBelt) của Siemens. Cả hai ứng dụng đều là một phần của Hộp công cụ đóng gói Siemens, một bộ sưu tập toàn diện các thư viện phần mềm và khối chức năng đã được thử nghiệm trước cho TIA Portal đã được thiết kế đặc biệt để tự động hóa các máy đóng gói với bộ điều khiển SIMATIC. Hộp công cụ này giúp rút ngắn đáng kể thời gian kỹ thuật và vận hành thông qua việc sử dụng các chức năng tiêu chuẩn.

Lợi ích chính

6x Nhẹ nhàng hơn về sản phẩm và máy móc

iBelt cho phép hoạt động liên tục của máy, giảm ứng suất gia tốc trên sản phẩm và máy xuống một phần sáu mức trước đó. Điều này làm giảm sự mài mòn trên các sản phẩm và máy.

50% Ít bảo trì

Có một hệ thống với chuyển động liên tục làm giảm đáng kể sự mài mòn trên các bộ phận cơ khí như vòng bi. Điều này cho phép người vận hành bỏ qua một thay đổi thành phần mà thông thường sẽ đến hạn sau một năm hoạt động.

60% Đầu ra nhiều hơn

Tùy thuộc vào sản phẩm, iBelt có thể xử lý tới 400 sản phẩm mỗi phút mà không có thay đổi lớn đối với ứng dụng, mang lại cho Meypack sự tự do hơn trong thiết kế đồng thời giảm chi phí kỹ thuật.

Từ ý tưởng đến nguyên mẫu làm việc

Đối với máy đóng gói túi Meypack, Siemens đã tăng cường ứng dụng Vành đai thông minh với tính năng chuyển giao và xử lý sản phẩm liên tục. Bastian Schulz, kỹ sư điện và chuyên gia tự động hóa tại Meypack, cho biết sáng kiến cho phép phát triển này đã bắt đầu ngay cả trước đó: “Chúng tôi đã làm việc với bộ phận hỗ trợ ứng dụng của Siemens để triển khai các chức năng của máy với các ổ đĩa SINAMICS S210. Trong các cuộc họp cho dự án này, tôi đã có ý tưởng rằng chúng tôi có thể sửa đổi việc chuyển sản phẩm sang đai mái chèo để chúng tôi có thể loại bỏ sự khởi động và dừng trong dòng sản phẩm. Siemens ngay lập tức hành động về điều này, và chỉ vài tháng sau, họ đã giới thiệu cho chúng tôi một chương trình sẵn sàng mô phỏng dựa trên ứng dụng Vành đai thông minh. Chương trình này hoạt động gần như ngay lập tức và trơn tru đến khó tin. Chúng tôi đã thích nó rất nhiều ngay từ đầu.”

Đưa Vành đai thông minh vào thử nghiệm

Để thử nghiệm ứng dụng với cơ chế máy “thực”, Meypack đã xây dựng một giàn thử nghiệm chuyên dụng. “Chúng tôi đã chạy một dây đai mái chèo với các sản phẩm mẫu và ứng dụng iBelt, và hoạt động hoàn toàn trơn tru - không dừng lại, không có sự chậm trễ. Chúng tôi không bao giờ mong đợi điều đó ở tốc độ truyền cao như vậy”, Schulz giải thích. Điều đáng chú ý về ứng dụng SIMATIC Intelligent Belt để điều khiển nhiều đai là các sản phẩm riêng lẻ từ nguồn cấp liên tục có thể được nhặt và nhóm lại với nhau ở vị trí dỡ hàng. Tải và dỡ hàng được thực hiện như các hoạt động độc lập. Trong máy Meypack, một đai mái chèo được nạp trong khi đai thứ hai đang chuyển động hoặc đang được dỡ. Bằng cách này, một dòng sản phẩm đơn lẻ ít nhiều ổn định có thể được nhóm thành các gói nhiều sản phẩm có thể được đóng gói trong khay hoặc gói để gửi và vận chuyển.

Hệ thống mới sẽ hoạt động tốt như thế nào trong ứng dụng của khách hàng sẽ trở nên rõ ràng chỉ ba tháng sau đó: Meypack được ký hợp đồng để thiết kế một máy đóng gói túi để đóng gói các túi nặng 500 g với tốc độ 240 túi/phút. Schulz nói: “Sự kết hợp giữa túi nặng và tốc độ cao này khá khó khăn. Trên hết, thời gian rất chặt chẽ: Dự án phải được phát triển và giao chỉ trong vòng sáu tháng. “Để đáp ứng lịch trình chặt chẽ, chúng tôi đã đưa Siemens vào nhóm dự án để hỗ trợ chúng tôi trong việc phát triển hệ thống điều khiển đa dây đai, và điều này đã hoạt động thực sự tốt. Chúng tôi đã nhận được chương trình sẵn sàng mô phỏng vào cuối tháng 9 và đã thực hiện một thử nghiệm chấp nhận thành công tại nhà máy với khách hàng ngay sau đó.

Hiệu suất đáng tin cậy, ngày này qua ngày khác

Việc vận hành cũng diễn ra rất tốt, chỉ với một vài trục trặc nhỏ: “Một điều chúng tôi phải điều chỉnh là trong thế giới thực, các sản phẩm không đến với khoảng cách hoàn toàn bằng nhau tại trạm chuyển, nhưng chúng tôi cũng có thể giải quyết vấn đề này cùng với Siemens.” Giải pháp iBelt đã chạy “như đồng hồ” kể từ đó, Schulz xác nhận. Hệ thống hoạt động trơn tru hơn đáng kể, một khía cạnh tích cực mà khách hàng cũng nhận thấy và hầu như không cần can thiệp thủ công. “Bởi vì việc xử lý sản phẩm rất ổn định, các kỹ thuật viên hiếm khi phải điều chỉnh các thông số. Máy luôn hoạt động như bình thường, điều đó có nghĩa là chúng tôi không chỉ cung cấp hiệu suất được chỉ định là 240 sản phẩm mỗi phút khi vận hành, mà chúng tôi còn có thể đảm bảo hiệu suất này trong thời gian dài”, ông nói thêm.

Sử dụng iBelt, chúng tôi có thể xử lý các sản phẩm hoàn toàn trơn tru, không có xung, không dừng lại. Điều này làm giảm căng thẳng cho các bộ phận cơ khí, và giảm ứng suất làm giảm sự mài mòn đáng kể.

Bastian Schulz, Kỹ sư điện và chuyên gia tự động hóa, Công nghệ hệ thống đóng gói Meypack GmbH

Điều chỉnh nhỏ để tái sử dụng lớn

Trong khi đó, các dự án tiếp theo cũng đang được tiến hành, với một dây chuyền thậm chí đóng gói 400 túi, mặc dù nhẹ hơn, mỗi phút. Để tự động hóa chiếc máy nhanh hơn này, Schulz chỉ phải thực hiện các điều chỉnh nhỏ: “iBelt sẽ chạy theo cách tương tự ở mức 400 túi mỗi phút như ở mức 240, vì vậy tôi có thể sử dụng lại ứng dụng gần như chính xác như trước đây. Tôi cũng có thể sử dụng chức năng này trong các giải pháp xử lý sản phẩm động khác - ví dụ, để loại bỏ các điểm dừng trong động học với hai hướng chuyển động. Điều này làm giảm căng thẳng cho các bộ phận cơ khí.” Ít ứng suất cơ học có nghĩa là ít hao mòn hơn, điều này đã thể hiện rõ ở máy đầu tiên. Việc thay thế linh kiện thường phải đến hạn sau một năm hoạt động đã tránh được. Schulz nói: “Chúng tôi sẽ xem liệu chúng tôi có thể kéo dài khoảng thời gian bảo trì hơn nữa hay không.

Bastian Schulz Meypack Packaging Systems Technology GmbH